Página 10 - Alconpat Boletim n°3

Vida útil na construção civil
Fernando A. Branco, Pedro Paulo & Mário Garrido 9
carbonatação que depende da efetiva difusão do
CO2 através do concreto. Com base em ensaios, o
coeficiente K tem valores entre 1,0 - 1,5 mm/ano 0,5
para situações correntes, mas pode crescer para 4,0
-a8,0 mm/ano 0,5 para concretos porosos sujeitos a
ciclos de molhagem e secagem (MANGAT, 1991;
SILVA 2009). Na Fig. 6 ilustra-se o valor médio
obtido na medição experimental de 100 estruturas
expostas ao ar, em que se obteve para K um valor
médio de 3,5mm/ano0,5, mas com uma dispersão
significativa, denotando a variabilidade do
coeficiente de carbonatação (MONTEIRO, 2010).
Estudos recentes (NEVES 2011) considerando
apenas concreto de pontes conduziram a valores
médios de k=2,5mm/ano0,5, ou seja um valor mais
baixo associado a concretos de melhor qualidade.
Ataque de Cloretos no Concreto - Para o
ataque dos íons cloro, a sua penetração no concreto
pode ser razoavelmente simulada pela lei de difusão
de Fick. A solução da equação diferencial, tendo
em conta a variação com o tempo, do coeficiente de
difusão dos cloretos Dc (cm2/sec), leva a equação 5,
dando a concentração de cloretos C (x,t) dentro do
concreto a profundidade x (cm) e tempo t (sec)
C(x,t) = Co ( 1 - erf ( x / (2 (Dc t(1-m) / (1-m))0.5 )) (Eq.5)
Onde Co é a concentração de cloretos na
superfície (% da massa de cimento), “erf” é a
função erro e “m” uma constante empírica (m = 0,4)
(MANGAT, 1991).
A Equação 5 pode ser usada para estimar
o tempo para o início da corrosão, para um
recobrimento das barras de aço (x), considerando a
concentração superficial de cloretos (vide Tabela 2),
usando o coeficiente de difusão dos cloretos, obtido
experimentalmente, e considerando que a corrosão
no aço habitualmente inicia-se para valores de
cerca de C = 0,4% da massa do cimento.
Depois da fase de iniciação, a evolução do
diâmetro das barras de aço Dt (no tempo t) devida
à corrosão pode também ser estimada pela equação
6 (MANGAT, 1991).
Dt = Di - 0,023 . t . I (Eq. 6)
Onde Di é o diâmetro inicial das barras
de aço, t é o tempo em anos, Ic (μA/cm2) é a
taxa de corrosão com valores variáveis entre
1x10-1 to 1x102 μA/cm2 . A grande variação destes
valores de Ic torna a avaliação da evolução
da corrosão difícil, a menos que se utilizem
medições in-situ.
Com estes modelos para a carbonatação e
Figura 6. Coeficiente de carbonatação de 100 obras de concreto ao ar livre (Kmédio = 3,5mm/ano0,5).
Zona da Ponte Ambiente C0 (%)
Tabuleiro Ar 1,6
Pilares Respingos 2,5
Pilares Inter. Maré 5,0
Tabuleiro Sais de degelo 1,6
Pilares Sais de degelo 5,0
Tabela 2. Concentração superficial de cloretos